Проектирование сварных конструкций - Курсовая работа

Металлические конструкции благодаря своим высоким технико-экономическим качествам применяют во всех отраслях промышленности, широкое использование в строительстве металлических конструкций позволяет проектировать сборные элементы зданий и сооружений сравнительно малой массы, организовать поточное производство на заводах и поточно-блочный монтаж их на строительной площадке, ускоряя ввод объектов в эксплуатацию. Задача конструктора состоит в том, чтобы при соблюдении технологических и иных требований к объекту проектирования создать конструктивную схему с подбором параметров элементов и узловых соединений, обеспечивающую простой и надежный путь для передачи силовых потоков. При этом каждый конструктивный элемент, конструкция и сооружение в целом должны удовлетворять комплексу условий: прочности, устойчивости, жесткости, долговечности, ремонтопригодности и многим другим. Сложность проектирования состоит в том, что база знаний и нормативная база о силовом сопротивлении конструкции построена не на принципах их синтеза, а на принципах поверочных расчетов элементов с фиксированными геометрическими параметрами и идеализированными схемами работы, свойствами материала, условиями нагружения.Стали для строительных конструкций выбираем в зависимости от степени ответственности конструкции, условий эксплуатации и климатического района строительства по табл. Для настила, балки настила и колонны выбираем сталь из 3 группы, для главной балки - из 2 группы. По ГОСТУ 16350-80 выбираем климатический район строительства для города Новосибирск - II4. При сварка может быть выполнена без подогрева до сварки и в процессе сварки, а также без последующей термообработки. Однако содержание элементов взято по максимуму, во всех справочниках говорится о свариваемости без ограничений для стали С345 поэтому сварку главных балок выполняем без подогрева до сварки и в процессе сварки, а также без последующей термообработки.При нагрузках, не превышающих , и предельном относительном прогибе определяющим фактором при расчете является жесткость, поэтом расчет ведут на нормативную нагрузку. В каждом из вариантов отличные от другого варианта значения 1) пролета балок настила; 2) толщина настила; 3) размеры поперечного сечения балки. После расчета обоих вариантов, принимается наиболее легкая конструкция (настил и балки настила). Толщину листа настила можно определить по приближенной формуле (2.1). Определим толщину настила для двух вариантов - с шагом балок настила lн = 1м и lн = 1,8м.Каждую балку в перекрытии рассматривают раздельно, несвязанную с другой балкой (разрезная схема). Нагрузка на балку настила передается от настила с участков перекрытия, которые расположены на смежных от балки пролетах. Погонная равномерно распределенная расчетная нагрузка на балку с учетом плоского настила находится по формуле Таким образом, получаем два значения расчетной нагрузки для двух вариантов толщины настила. Вариант 1 lн = 1м - шаг балок настила, , Вариант 2 lн = 1,8м - шаг балок настила, , Подбор сечения балок настила производят по максимальному изгибающему моменту или по величине предельного прогиба (деформированная схема).Расчетные значения изгибающего момента и поперечной силы следует определять с учетом собственного веса главной балки умножением значений эпюр на коэффициент ?=1,02…1,05. Проектирование составных балок выполняют в два этапа: на первом компонуют и подбирают сечение, на втором - проверяют прочность и устойчивость балки в цело и ее элементов, а также проверяют жесткость балки. Компоновку сечения начинают с установления высоты балки - основного размера, от которого зависят все остальные размеры сечения, масса балки и ее жесткость. После установления высоты балки определяем минимальную толщину стенки из условия ее работы на срез и сравниваем с ранее назначенной. Окончательно принимаем размеры главной балки (см. рисунок 4.2): h0 = 1425 мм, hw = 1400 мм, h = 1450 мм, tf =25мм, tw =12мм, bf =400мм, 4.2.1 Изменение сечения балки по длинеПримем вид сопряжения балок - поэтажное опирание. Проверку прочности проводим по формуле: , (5.1) где F = 67,158 КН - опорная реакция балки настила; Проверку устойчивости проводим по формуле: , (5.2) где ? - принимаем как для центрально сжатой стойки по гибкости: l = h/(0,29·tw) = 258/(0,29·5,8) = 155,17; ? = 0,200;Выбираем расчетную схему колонны вида: жесткой фундаментной заделки и шарнирного прикрепления балок (рисунок 6.1) Колонна жестко защемлена в фундаменте, опирание балок - шарнирное. Для определения в первом приближении требуемой площади сечения принимаем гибкость колонны ? = 80 и находим коэффициент продольного изгиба ?. ? = 0,7215 Определяем требуемую площадь: , (6.1) где N - нагрузка действующая на колонну, включая вес главной балки, N=Nof Gow/2, Nof=1271,7 КН; Корректируем сечение: Принимаем сечение пояса 260х10 мм, сечение стенки 240х8.

1. СНИП II-23-81*Стальные конструкции. - М., 1986.

2. СНИП 2.01.07-85 Нагрузки и воздействия - М., 1986.

3. И.В. Сидоров Стальные конструкции технологической площадки: Учебное пособие. - Челябинск: ЧГТУ, 1995. - 31 с.

4. Металлические конструкции: учебник для студ. высш. учеб. заведений / [Ю.И. Кудишин, Е.И. Беленя, В.С. Игнатьева и др.]; под редакцией Кудишина. - 9 - е изд., стер. - М.: Издательский центр «Академия»,2007. - 688 с.

Размещено на